Estudio de Factibilidad para el Desarrollo de la Agricultura de Precisión en México. Julio Castillo Agencia Espacial Mexicana
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- Andrés Aguilera Medina
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1 Estudio de Factibilidad para el Desarrollo de la Agricultura de Precisión en México Julio Castillo Agencia Espacial Mexicana
2 Bosquejo 1. Agencia Espacial Mexicana 2. Agricultura de Precisión (AP) 3. Aplicaciones GNSS en AP 4. Escenario Agrícola de México 5. Retos y Esquema Propuesto 6. Conclusiones
3 Agencia Espacial Mexicana Creación reciente (3 años de antigüedad) Bajo la Secretaria de Comunicaciones y Trasportes Objetivos Principales: Capacidad de construcción Promover la investigación relacionada con el espacio Establecer la presencia internacional en materia del espacio exterior Crear conciencia de los beneficios de las tecnologías espaciales Desarrollar aplicaciones espaciales para la sociedad mexicana A través de la cooperación entre el gobierno, la academia y la industria A través de la cooperación internacional
4 Seguridad y protección Gestión de desastres Conectividad Educación Necesidades espaciales y sociales Sontenibilidad y cambio climático Salud Empleo
5 Agencia Espacial Mexicana Algunos de los temas que se están abordando por la Agencia: Observación de la Tierra El desarrollo de un Sistema de Alerta Temprana Infraestructura terrestre Desarrollo del Centro Nacional de Geomática, Espacio y Almacenamiento y Procesamiento de Datos Astrofísicos Clima Espacial Cooperación con Universidades Nacionales para establecer el primer Servicio de Clima Espacial Mexicano NEOs Propuesta legislativa Desechos Espaciales Propuesta legislativa Aplicaciones espaciales hacía la investigación científica, seguridad civil y seguridad Acciones recomendadas en diferentes campos de las aplicaciones a los usuarios finales
6 Surgió a mediados de 1980 Tiempo Lugar Tratamiento Campo multidisciplinario Agricultura de Precisión (PA)
7 Objetivos Optimizar el uso de los recursos disponibles Reducir el impacto ambiental Mejorar la calidad del ambiente de trabajo
8 Cereales en Argentina, Australia, Europa, USA Caña de azúcar en Brazil Ejemplos Arroz en China, India, y Japan Remolacha azucarera en USA y Europe
9 Aumento de la conciencia de la variación en las condiciones del suelo y de los cultivos. Llegada de tecnologías como GNSS, GIS, percepción remota
10 Principales variaciones de los cultivos Suministro de nutrientes Agua Varia considerablemente en el espacio y el tiempo Suelo, enfermedades, hierbas malas, plagas Gestión de Tierra Variaciones espaciales Patrones climáticos Prácticas de gestión Variabilidad en el tiempo Falta de nutrientes Escasez de agua o enfermedades Patrones espaciales que cambian cada año
11 ph, densidad aparente Contenido de arcilla Humedad del suelo Propiedades relevantes de la productividad del suelo Disponibilidad de nutrientes Contenido de Materia Orgánica
12 Resolución Espacial Percepción Remota Detección in-situ La adquisición de imágenes a través de sensores ópticos y radiométricos instalados en una plataforma aérea o un satélite Basados en tierra y conectados a un receptor GNSS. Imágenes de todo el campo se pueden capturar en una sola toma. Necesidad de ser transportado a través del paisaje para crear mediciones de alta densidad que pueden ser mapeadas. Útil para las condiciones de evaluación de cultivo. Representación pobre del entorno de la zona raíz Detección directa de los atributos del suelo
13 Espectroscopia: Para detectar la biomasa, el contenido de clorofila, estrés de nitrato e infecciones. Pacheco-Cabrera
14
15 Flujo de información agrícola de presición en la producción de cultivos. R Gebbers, and V I Adamchuk Science 2010;327:
16 Rol del GNSS en AP Mayor precisión Mayores costos Requisito mínimo de precisión: GPS diferencial WAAS RTK Instrumentación Barras de luces Auto dirigido UAV-Percepción remota
17 La orientación de vehículos basada en GNSS ha sido la tecnología de agricultura de precisión más ampliamente usada. Otras aplicaciones populares: -Muestra del suelo de red georreferenciada; -Mapeo de fronteras; -Aplicación de tasa variable de cal, fósforo y potasio; -Sistemas de riego variable
18 Enfoque predictivo Enfoque reactivo Historial de rendimiento, mapas temáticos de suelos, topografía de campo, y otros registros de datos espaciales se utilizan para predecir el rendimiento variable de los cultivos y los insumos necesarios. La tasa de empleo de productos químicos agrícolas varían de acuerdo con el estado de los cultivos en un lugar y tiempo dados. Esto requiere la detección en tiempo real y la aplicación en línea.
19 Aplicaciones científicas Estudios de correlación usando DEMs Historial de rendimiento que estudia los efectos del cambio climático localmente. Trazabilidad de la cadena alimentaria. Integración de diferentes tecnologías satelitales hacia la investigación agronómica. Investigación genética. Validación de algoritmos de procesamiento de teledetección.
20 Escenario Agrícola de México El 4% del GDP El 10% de la población mexicana esta empleada en esta industria. El 15% del territorio nacional esta destinado a la industria agrícola. Productos principales: Caña de azúcar Maíz Trigo Papa No existe la infraestructura de AP en el país Los GNSS son usados principalmente en topografía, cartografía y aviación.
21 Escenario Agrícola de México Los procesos de riego y el uso de tierra son insuficientes. La SAGARPA está empleando actualmente la percepción remota para hacer investigación de cultivos, pero la implementación es limitada. La seguridad de agua y comida son prioridades de cualquier Estado. Grouped use with volume > 50% Farming Public Supply Self-supplying Industry Electric energy excluding hidroelectricity No use > 50% volume No volume asigned
22 Retos Desarrollar soluciones de bajo costo Crear conciencia de los beneficios de la AP Integrar esfuerzos de la academia, el gobierno y la industria Proporcionar fondos para la investigación
23 Esquema propuesto de Acción Casos de estudio están siendo preparados con el apoyo de universidades nacionales, la SAGARPA y agricultores. Receptores portátiles GPS con cobertura WAAS Equipo de muestreo de suelos Cultivo de maíz y caña de azúcar 6 ubicaciones diferentes en todo el país Validación de los datos de teledetección Entregar resultados a las instancias federales apropiadas Solicitar más fondos para el desarrollo de otras tecnologías GNSS con aplicaciones en seguridad alimentaria y el proceso de riego
24 Conclusiones y trabajo a futuro La industria agrícola mexicana necesita atención Creación de capacidades a largo plazo (por ejemplo, redes RTK dedicadas a la agricultura) Aumento de precisión de las mediciones Promover la adopción de estas técnicas por los agricultores El gobierno mexicano debe ofrecer apoyo financiero Fortalecer la colaboración entre las entidades federales Aprender de los demás (Colaboración internacional)
25 Gracias! Julio Castillo Agencia Espacial Mexicana
26 IAF - IAC 2016
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